漢娜躲在樹後，瞄準一頭鹿、射出弓箭。馴鹿被射中、往空曠處逃跑，漢娜找到了不支倒地的鹿，眼神憐憫說：「對不起，我沒射中你的心臟。」她拿起手槍，結束了鹿的生命。
少女漢娜十六歲，單獨與爸爸艾瑞克住在極圈的小木屋裡，過著與外界隔絕的日子。艾瑞克將她訓練成殺手，告訴她要適應環境、要佔上風，因為有一天這些全都會派上用場的。艾瑞克會不時偷襲漢娜，她現在的力氣可以大到將爸爸幾乎窒息，她精通各國語言、家裡的舊書也熟讀了。
有一天爸爸晚上讀故事給她，書裡面出現了「音樂」兩字，漢娜就問他什麼是音樂？爸爸翻開字典唸出定義：聲音編排和諧，使聽者舒服……等等之類。
漢娜說：「爸爸，我想聽見音樂。」
艾瑞克只回答：「所有的音樂都在這裡。」
當飛機飛越小木屋時，漢娜忍不住對這巨大的鳥類、它的叫聲產生好奇，艾瑞克知道，他再也無法阻擋漢娜回到文明世界。
隔天艾瑞克拿出發射器，要漢娜自行決定，因為一旦讓他以前服務的蘇聯中情局探員瑪莉莎·史威格找到，就是零和遊戲、再也沒有退路。漢娜趁爸爸打獵時按下發射器，暴露了他們兩人的位置。漢娜的殺母仇人瑪莉莎就在路上，艾瑞克被迫復出當回特務，剪了頭髮、換回西裝，與漢娜約在阿拉伯的中情局總部相會。漢娜只知道她與瑪莉莎只能有一人存活。
漢娜在小木屋被拘捕後，醒來時發現自己身在審問室、四周全是監視器、保全。她殺了假冒瑪莉莎的探員，一路用搏擊、奔跑、取得的槍枝逃出中情局。瑪莉莎·史威格坐在監視器後方看著一切發生，掩不住訝異，她後來說：「這比我想像的還要好太多了。」我等觀者此時與漢娜一樣，並不了解這句話的意思。
漢娜換上了文明世界的衣服，穿著阿拉伯原住民的長袍 第一次聽見河邊浣衣婦女拍手唱和的曲調。她來到旅宿，與來旅行的一家人成了朋友。電力、熱水壺、電視都使她驚奇，這麼多刺激對她敏感的感官產生衝擊。她尾隨那一家人，躲在他們車上。漢娜換上洋裝第一次與男孩約會，聽著吉他聲、看人群舞著愛情的甜蜜，她還誤解了男孩的示愛將他撂倒在地。
那家人的女孩與漢娜同齡，她把友誼的手環套在漢娜手上。雖然漢娜有許多秘密不能告訴她，她還是拿出自己從中情局偷出的檢驗報告，告訴女孩她「不正常」，只是她還讀不懂診斷書上的其他內容。
到靠近西班牙的海峽渡口，蘇聯中情局的車跟著漢娜一行人的露營車，露營車需要停下檢查、漢娜阻止不了追兵。跑到後座對女孩說：「謝謝妳當我的朋友，請妳無論如何都不要跟著我。」
漢娜穿著帽T牛仔褲，外表和一般青少年並無二致。她跳下露營車，躲進港口貨櫃區中。她像在阿拉伯時一樣，一下子就打垮兩個探員、只有一人活下，她的速度比一般人快上許多、聰明、力大無比。那家人的女孩撞見漢娜打鬥，害怕的趕快閃開，眼裡彷彿說著：怪物。
貨櫃堆中，那家人被瑪莉莎和僅存的探員審訊，生還的探員玩著手中的鐵棒、吹著口哨。
那是音樂。音樂在每次殺戮、仇恨、悲慘的場景一再播放，在人們聚集的地方，文明的的人造音樂越來越刺耳。觀者逐漸被制約，每當電子背景音樂響起，我們心裡也激起戰或逃反應，與漢娜一起跑離追捕她的災難。
漢娜此時像文明世界的獵物，只是她不知道為什麼。
她與艾瑞克通信間，得知要去德國萊比錫格林兄弟的童話遊樂園會合。很快的，漢娜來到廢棄遊樂園的小屋，費盡千辛萬苦、終於要跟艾瑞克久別重逢。廢棄的遊樂園中，爸爸的朋友開啟小屋的門接待漢娜，給她倒茶、煎鬆餅，拿了一本空白護照給漢娜說：「妳以後會需要這個，只差一張相片。」
「為什麼我需要一張紙提醒自己的名字？」
「我們需要文件和電腦，這樣我們就不用問人名字或直視別人的臉。」他回答。
好景不常，瑪莉莎和同夥又追到格林兄弟的小屋，漢娜再度告別朋友出逃。她在廢棄遊樂園附近找到電腦，拿起她的診斷書，搜尋欄位打下基因干擾（DNA Interference）幾個字，她嚇呆了。螢幕上出現各種駭人的實驗品，長出人耳朵的老鼠、像垃圾被丟棄的畸形人類。漢娜再輸入爸爸的全名，原來艾瑞克是一個生物科學家，他的公寓就在附近。
漢娜闖入艾瑞克的公寓，新聞中的艾瑞克殺了母親，她質問她，艾瑞克終於鬆口：「我真的是妳父親。」他站在漢娜母親碎裂的相片旁。除了漢娜，十六年前還有另外二十人出生在波蘭波林卡的實驗室，這些原要被墮胎的胚胎變成實驗品，只是一日瑪莉莎終止了計劃，其他二十人都被除掉了。
實驗室負責人艾瑞克帶著嬰兒漢娜、她的母親出逃德國，瑪莉莎埋伏追殺，導致艾瑞克車禍撞樹。母親受傷、在瑪莉莎的槍下喪生，她的遺言是：「妳永遠得不到她。」漢娜與艾瑞克從此北逃，住在極圈的樹林裡。
胚胎基因中的恐懼與憐憫被降低，增加感知力、肌肉力量，目的是要打造完美的軍人。
得知真相的漢娜幾乎被摧毀，還來不及與爸爸擁抱團聚，瑪莉莎的追兵來到公寓，父女分頭逃跑。零和遊戲來到片尾最高潮。
艾瑞克敵不過瑪莉莎。
漢娜來不及阻止，只好繼續往遊樂園內部逃竄。她回到小木屋，父親的朋友被刑求喪命，漢娜深情吻別他的遺體。
文明像一座廢棄的童話樂園，陰森、腐敗、可怕。漢娜來到德國第一天，看見街友頹喪的演奏電子樂，只為在城市餬口。人們葬身輝煌童話的，不計其數。
漢娜沿著雲霄飛車的鐵軌，在狼口造型的隧道口遇見瑪莉莎。
「拜託，我不想再傷害任何人了。」
「我只是想講話。」
「讓我走。」
「別離我而去，小姑娘。」
漢娜轉身離去，回頭拿箭射中瑪莉莎，自己腹部也挨她一記槍傷。漢娜往隧道深處追逐瑪莉莎，一隻鹿站在梯子下，彷彿在暗示什麼。她往上爬，追逐獵物。瑪莉莎一槍射偏，在隧道結束的軌道軌道重重摔落，如同文明雲霄飛車一路下滑。
此時漢娜眼帶憐憫，說出片頭的臺詞，拿起瑪莉莎的手槍：
「對不起，我沒射中妳的心臟。」
全片在這裡結束。
另一個漢娜旁白版本的結局裡，她回到極圈小木屋、撫摸豢養的兩隻小狼、家裡的舊書堆。她終於找回了所有的音樂。
